CN110729845A - 一种用于纹身纹绣的直线运动电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电机技术领域，公开了一种用于纹身纹绣的直线运动电机，包括：前盖、与前盖的一端紧密配合的外壳以及与外壳相对于前盖的一端紧密配合的后盖，前盖内固定设有固定磁铁，后盖靠近外壳的一端设有凸台，凸台的外侧套设有呈圆筒形设置的中心管，中心管内滑动连接有推杆，推杆的一端穿过前盖，推杆靠近后盖的一端固定连接有移动磁铁组，中心管内滑动连接有位于移动磁铁组一端的助推磁铁，中心管的外侧壁依次套接有第一线圈与第二线圈，第一线圈与前盖插接固定，后盖上设有多个引线端子。通过第一线圈与第二线圈的两相驱动，实现了电机推动位移量与推动力量的精准控制。

Description

一种用于纹身纹绣的直线运动电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种用于纹身纹绣的直线运动电机。

背景技术

直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能，而不需要任何中间转换机构的传动装置。直线电机也称线性电机，线性马达，直线马达，推杆马达。最常用的直线电机类型是平板式、U型槽式和管式。

纹身纹绣设备需要用到一推动引擎，在电控下，引擎推动激光针头前后移动，实现美容纹身功能。目前，行业内采用旋转的各类电机通过凸轮或者连杆结构来实现这一功能；采用这种结构装置，在控制推杆前后移动的位移量是凸轮或者连杆机构设计决定，在使用过程不能做调整；另一方面，由于电机的转动与停止有存在延时的特性，存在控制误差或误操作性；机构推力比较难控制。再有，通过凸轮机构将电机旋转的运动转化为前后直线移动的方式，操作过程中产生很大的机械噪音。严重影响纹身纹绣设备的实用性。

因此，如何实现直线电机推移距离及推力的可调控及噪音成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于实现直线电机推移距离及推力的可调控；并且通过凸轮转换的机构，直接进行直线运动的方案满足静音要求。

为此，根据第一方面，本发明实施例公开了一种用于纹身纹绣的直线运动电机，包括：前盖、与所述前盖的一端紧密配合的外壳以及与所述外壳相对于所述前盖的一端紧密配合的后盖，所述前盖内固定设有固定磁铁，所述后盖靠近所述外壳的一端设有第二凸台，所述第二凸台的外侧套设有呈圆筒形设置的中心管，所述中心管内滑动连接有推杆，所述推杆的一端穿过所述前盖，所述推杆靠近所述后盖的一端固定连接有移动磁铁组，所述中心管内滑动连接有位于所述移动磁铁组一端的助推磁铁，所述中心管的外侧壁依次套接有第一线圈与第二线圈，所述第一线圈与所述前盖插接固定，所述后盖上设有多个引线端子。

可选地，所述前盖的一端开设有与所述固定磁铁对应的定位凹槽，所述固定磁铁为环形，所述固定磁铁通过熔接方式与所述前盖固定连接。

可选地，所述推杆靠近所述后盖的一端固定设有用于限定所述移动磁铁组位置的圆盘。

可选地，所述前盖的一端设有用于与所述第一线圈的中心孔插接配合的圆台。

可选地，所述后盖的中心设有用于与电机外气流平衡的通气孔，以减少所述助推磁铁在所述中心管内移动时的气流阻力。

可选地，所述助推磁铁设有中通孔，所述中通孔与所述后盖、所述前盖、所述中心管组成气流通道，以减少所述助推磁铁在所述中心管内移动时的气流阻力。

可选地，所述推杆与所述移动磁铁组通过胶粘剂固定为一体。

可选地，所述后盖上设有用于组装连接所述引线端子的异形孔，所述引线端子可用于外部连接。

本发明具有以下有益效果：第一线圈与第二线圈通电后产生磁极，助推磁铁驱动移动磁铁在中心管内移动，第一线圈与第二线圈通电后，移动磁铁组中间的垂直于电机运动方向磁极与通电的线圈产生磁推力，推力的方向与电流的方向及移动磁铁组中间的垂直于电机运动方向磁极均相互垂直，由于移动磁铁组与推杆固定连接，进而带动推杆在中心管内移动，实现电机的直线运动；通过第一线圈与第二线圈的两相驱动，实现了电机推动位移量与推动力量的精准控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实施例公开的一种用于纹身纹绣的直线运动电机的爆炸结构示意图；

图2是本实施例公开的一种用于纹身纹绣的直线运动电机的剖面示意图；

图3是本实施例公开的一种用于美容纹绣的直线运动电机的前盖的结构示意图；

图4是本实施例公开的一种用于纹身纹绣的直线运动电机的外壳的结构示意图；

图5是本实施例公开的一种用于纹身纹绣的直线运动电机的后盖的结构示意图；

图6是本实施例公开的一种用于纹身纹绣的直线运动电机的推杆的结构示意图；

图7是本实施例公开的一种用于纹身纹绣的直线运动电机的移动磁铁的结构示意图；

图8a是本实施例公开的一种用于纹身纹绣的直线运动电机磁铁组组立与磁极表现特征。

图8b是本实施例公开的一种用于纹身纹绣的直线运动电机未通电的磁路情况图；

图8c是本实施例公开的一种用于纹身纹绣的直线运动电机的第一线圈通电的磁路情况图；

图8d是本实施例公开的一种用于纹身纹绣的直线运动电机的第一、二线圈通电的磁路情况图；

图8e是本实施例公开的一种用于纹身纹绣的直线运动电机的第一、二线圈通电的磁推力产生特征。

附图标记：1、前盖；11、第一圆台；12、第二圆台；13、定位凹槽；14、圆孔；2、固定磁铁；3、外壳；31、定位孔；32、圆台孔；41、第一线圈；42、第二线圈；5、中心管；6、引线端子；7、推杆；71、推本体；72、圆盘；73、端面；8、移动磁铁组；81、内孔；82、磁极面；9、助推磁铁；10、后盖；101、第二凸台；102、通气孔；103、第一凸台；104、异形孔。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本发明实施例公开了一种用于纹身纹绣的直线运动电机，如图1、图2和图4所示，包括：前盖1、与前盖1的一端紧密配合的外壳3以及与外壳3相对于前盖1的一端紧密配合的后盖10，前盖1内固定设有固定磁铁2，后盖10靠近外壳3的一端设有第二凸台101，第二101凸台的外侧套设有呈圆筒形设置的中心管5，中心管5内滑动连接有推杆7，推杆7的一端穿过前盖1，推杆7靠近后盖10的一端固定连接有移动磁铁组8，中心管5内滑动连接有位于移动磁铁组8一端的助推磁铁9，中心管5的外侧壁依次套接有第一线圈41与第二线圈42，第一线圈41与前盖1插接固定，后盖10上设有多个引线端子6。在具体实施过程中，前盖1上还设有用于与外壳3的圆台孔32插接固定的第一圆台11，后盖10上设有第一凸台103，外壳3上设有与第一凸台103插接固定的圆台孔32。

需要说明的是，第一线圈41与第二线圈42通电后产生磁极，助推磁铁9驱动移动磁铁组8在中心管5内移动，由于移动磁铁组8与推杆7固定连接，进而带动推杆7在中心管5内移动，实现电机的直线运动；通过第一线圈41与第二线圈42的两相驱动，实现了电机推动位移量与推动力量的精准控制。

还需要说明的是，设计两个着磁方向与电机运动方向平行的两极磁铁，组装时把相同的磁极面对面组合，通过外力及粘结剂把相互排斥的磁极组合固定为磁铁组；组立后表现出来的磁极特征为，在电机运动平行方向的磁铁组两端为相同的磁极。磁铁组在中间部位表现为与电机运动方向垂直的磁极且该磁极与磁铁组两端面的磁极相异的磁极。垂直与电机运动方向的磁极在外周的磁力大小均等。

如图2和图3所示，前盖1的一端开设有与固定磁铁2对应的定位凹槽13，固定磁铁2为环形，固定磁铁2通过熔接方式与前盖1固定连接。

如图2、图6和图7所示，推杆7靠近后盖10的一端固定设有用于限定移动磁铁组8位置的圆盘72。在具体实施过程中，移动磁铁组8上设有内孔81，推杆7包括与移动磁铁组8的内孔81插接配合的推本体71，推杆7的端面73与移动磁铁组8的磁极面82贴合。

如图2和图3所示，前盖1的一端设有用于与第一线圈41的中心孔插接配合的第二圆台12。

如图2和图5所示，后盖10的中心设有用于与电机外气流平衡的通气孔102，以减少助推磁铁9在中心管5内移动时的气流阻力。

如图2所示，助推磁铁9设有中通孔，中通孔与后盖10、前盖1、中心管5组成气流通道，以减少助推磁铁9在中心管5内移动时的气流阻力。

如图2所示，推杆7与移动磁铁组8通过胶粘剂固定为一体。

如图2和图5所示，后盖10上设有用于组装连接引线端子6的异形孔104，引线端子6可用于外部连接。

工作原理：第一线圈41与第二线圈42通电后产生磁极，助推磁铁9驱动移动磁铁组8在中心管5内移动，由于移动磁铁组8与推杆7固定连接，进而带动推杆7在中心管5内移动，实现电机的直线运动；通过第一线圈41与第二线圈42的两相驱动，实现了电机推动位移量与推动力量的精准控制。

工作流程：如图8a所示，电机在未通电的状态下，设计的固定磁铁2、移动磁铁组8、助推磁铁9均为轴向着磁方式，磁铁组装时固定磁铁2磁极与移动磁铁组8磁极的装配方式，需要满足两磁铁相对的磁极面82为相同，相互之间为排斥，而移动磁铁组8与的安装磁极的装配方式，需要满足两磁铁相对的磁极面82为相同，相互之间为排斥：助推磁铁9在后盖10限位下，三个磁铁各自磁力下平衡状态，电机有一定的保持力。

如图8b所示，电机的第一线圈41通电情况下，第一线圈41内部形成大的励磁磁场，方向如图8b所示的S1和N1，推动推杆7与移动磁铁磁铁组8的整体轴向上移动，移动磁铁组8上移时，缩小了移动磁铁8与固定磁铁2的距离，缩小的距离使得移动磁铁组8与固定磁铁2的排斥力加大，推力的大小与第一线圈41的电流大小成比例，第一线圈41励磁的推力与移动磁铁组8与固定磁铁2的排斥力再次相互平衡时，直线电机运动停止。

如图8c所示，若需要更大的位移量或者推出力时，可以启动第二线圈42励磁，产生如图8c所示的励磁磁极S2和N2，该磁场力推动助推磁铁9离开助推磁铁9的限定位置上移动，以缩小助推磁铁9与移动磁铁组8的距离，增大推磁铁与移动磁铁组8排斥力，增大的排斥力推动移动磁铁组8上移，缩小移动磁铁8与固定磁铁2的距离，直到推力与排斥力平衡，马达运动停止。

如图8d所示，当第一线圈41与第二线圈42同时励磁时，推杆7在轴相上移，当推杆7上移到圆盘72的一面与前盖1的第二圆台12端面无限接近时，直线电机的推出运动行程最大。

如图8c、图8d与图8e所示，励磁电流都停止时，所有的线圈励磁场消失，直线电机重新回到如图8a所示的状态下平衡。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种用于纹身纹绣的直线运动电机，其特征在于，包括：前盖(1)、与所述前盖(1)的一端紧密配合的外壳(3)以及与所述外壳(3)相对于所述前盖(1)的一端紧密配合的后盖(10)，所述前盖(1)内固定设有固定磁铁(2)，所述后盖(10)靠近所述外壳(3)的一端设有第二凸台(101)，所述第二凸台(101)的外侧套设有呈圆筒形设置的中心管(5)，所述中心管(5)内滑动连接有推杆(7)，所述推杆(7)的一端穿过所述前盖(1)，所述推杆(7)靠近所述后盖(10)的一端固定连接有移动磁铁组(8)，所述中心管(5)内滑动连接有位于所述移动磁铁组(8)一端的助推磁铁(9)，所述中心管(5)的外侧壁依次套接有第一线圈(41)与第二线圈(42)，所述第一线圈(41)与所述前盖(1)插接固定，所述后盖(10)上设有多个引线端子(6)。

2.根据权利要求1所述的用于纹身纹绣的直线运动电机，其特征在于，所述前盖(1)的一端开设有与所述固定磁铁(2)对应的定位凹槽(13)，所述固定磁铁(2)为环形，所述固定磁铁(2)通过熔接方式与所述前盖(1)固定连接。

3.根据权利要求1所述的用于纹身纹绣的直线运动电机，其特征在于，所述推杆(7)靠近所述后盖(10)的一端固定设有用于限定所述移动磁铁组(8)位置的圆盘(72)。

4.根据权利要求1所述的用于纹身纹绣的直线运动电机，其特征在于，所述前盖(1)的一端设有用于与所述第一线圈(41)的中心孔插接配合的第二圆台(12)。

5.根据权利要求1所述的用于纹身纹绣的直线运动电机，其特征在于，所述后盖(10)的中心设有用于与电机外气流平衡的通气孔(102)，以减少所述助推磁铁(9)在所述中心管(5)内移动时的气流阻力。

6.根据权利要求5所述的用于纹身纹绣的直线运动电机，其特征在于，所述助推磁铁(9)设有中通孔，所述中通孔与所述后盖(10)、所述前盖(1)、所述中心管(5)组成气流通道，以减少所述助推磁铁(9)在所述中心管(5)内移动时的气流阻力。

7.根据权利要求1所述的用于纹身纹绣的直线运动电机，其特征在于，所述推杆(7)与所述移动磁铁组(8)通过胶粘剂固定为一体。

8.根据权利要求1所述的用于纹身纹绣的直线运动电机，其特征在于，所述后盖(10)上设有用于组装连接所述引线端子(6)的异形孔(104)，所述引线端子(6)可用于外部连接。

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